[发明专利]一种氧传感器极限电流的检测方法

权利要求书

1.一种氧传感器极限电流的检测方法，其特征在于所述检测方法是：

第一步、先对待检测的氧传感器两个黑色接线端施加12V直流电压进行加热，加热时间为30～50s；然后在对所述氧传感器的两个黑色接线端继续施加12V直流电压的条件下，将所述氧传感器放置在微氧浓度的环境中；

第二步、以每次0.02～0.05V的增幅，对所述氧传感器的蓝色接线端和白色接线端从0V逐次施加直流电压至2V，在蓝色接线端和白色接线端所施加电压的线路中，测量每次施加的电压所产生的对应电流；

第三步、实测极限电流的获取

步骤1、以电压为横坐标和电流为纵坐标，作出第二步中逐次施加的电压与每次所产生的对应电流的关系曲线；

步骤2、确定所述关系曲线的左拐点和右拐点分别所对应的电压值；

步骤3、计算所述左拐点和所述右拐点所对应的电压区间内所有电流值的平均值，所得平均值即为本次实测极限电流值I_C；

第四步，根据实测极限电流值I_C与理论极限电流值I_L进行对比，若实测极限电流值I_C与理论极限电流值I_L的相对误差时，则所述氧传感器的极限电流参数合格；否则，不合格；

所述理论极限电流I_L：

IL=-4FSDPRTLln(1-Xo2)---(1)]]>

由于氧传感器的测试环境的氧浓度很小，即Xo₂趋近于0，根据则式(1)简化为：

IL=4FSDPRTL·Xo2---(2)]]>

式(1)和式(2)中：F—法拉第常数，96487C/mol；

R—通用气体常数，8.314J/(mol×K)；

T—微氧浓度环境的绝对温度，K；

D—氧传感器中的氧气有效扩散系数，m²/s；

S—氧传感器扩散孔面积，m²；

Xo₂—微氧浓度环境中的氧气浓度，％；

L—氧传感器的扩散孔长度，m；

P—微氧浓度环境中混合气体总压力，Pa；

所述蓝色接线端代表信号接线端，白色接线端代表接地端，黑色接线端代表加热接线端。

2.根据权利要求1所述氧传感器极限电流的检测方法，其特征在于所述12V直流电压是由12V可控线性电源A产生，可控线性电源A由工控机控制。

3.根据权利要求1所述氧传感器极限电流的检测方法，其特征在于所述微氧浓度是指在混合气体中O₂的浓度小于或等于3Vol％。

4.根据权利要求1所述氧传感器极限电流的检测方法，其特征在于所述从0V逐次施加电压到2V是由输出范围为0～2V的可控线性电源B产生，可控线性电源B由工控机控制。

5.根据权利要求1所述氧传感器极限电流的检测方法，其特征在于所述测量每次施加的电压所产生的对应电流的方法：采用具有RS485通讯接口的万用表板卡，调节万用表板卡至电流测量功能端，将万用表板卡串联至蓝色和白色接线端所施加电压线路中；万用表板卡的RS485接口通过RS485转RS232模块连接至工控机串口，工控机通过串口发送指令控制万用表板卡的电流数据读取。